瓦斯抽采方法及瓦斯應用安全措施

李艷明

摘 要：本文從礦井瓦斯抽采重要性著手展開分析工作，并比較詳細的分析了瓦斯抽采方法，包括開采層瓦斯抽采方法、頂板巷道抽采方法、多煤層情況下采用鄰近層瓦斯抽采方法三種，并探究了井下瓦斯抽采系統安全措施，旨在通過本文研究內容的展開進一步提升礦井瓦斯抽采效率和應用效益，以及作業安全性優化起到促進作用。

關鍵詞：礦井;瓦斯抽采方法;抽采系統;瓦斯應用;安全措施

在國民經濟發展中，能源是一項十分重要的發展行業，采礦作為能源行業中重要構成部分，其開采方法及作業安全性也受到社會公眾的廣泛關注。雖然礦井開采技術水平的不斷提升，但是在實際開采過程中，由于受到開采現場環境、地質條件以及礦產存儲層受力狀況等因素的影響，礦井開采工作中仍舊存在一定難度和危險性，尤其是在遇到瓦斯情況時，為了避免安全事故爆發，必須將瓦斯從開采現場抽出，確保開采安全性。針對礦井瓦斯抽采方法及抽采系統安全措施進行深入分析具有重要現實意義。

1 礦井瓦斯抽采重要性

1.1 有利于促進生產安全提升

瓦斯是一種氣體，其具有無色無味、水中溶解度低的特征，當其處于空氣中時，能夠在短時間內快速擴散，濃度過高會對人體呼吸功能產生破壞性，甚至造成窒息。在井下開采過程中，如出現瓦斯濃度過高情況，必須設置抽采層將瓦斯抽離出井下煤層，避免造成井下作業人員窒息狀況[1]。此外，當瓦斯濃度達到一定數值，遭遇明火會瞬間爆炸，導致整個礦井陷入危險之中，所以在礦山開采前有效利用抽采工作將瓦斯抽離出井下，對于礦井生產安全提升具有重要促進作用。

1.2 有利于預防大氣污染

通常情況下，礦井開采期間會產生一定的二氧化碳、氮氣以及甲烷等氣體，此類氣體在開采過程中與周邊空氣相融合，形成溫室效應破壞地球大氣層，而甲烷類氣體存在，則會破壞地球臭氧層，影響人類生存安全[2]。此時進行井下開采時，就必須充分利用抽采技術，嚴格控制上述有害物質進入到空氣中，避免對礦山開采周邊環境造成破壞，借此更好的預防大氣污染類問題出現。

1.3 有利于實現新能源推廣

在大多數國民印象中，“瓦斯爆炸”是人們對于瓦斯的最直接印象，認為其存在有害性極高，應該加以消除。但隨著時代的發展，科學家針對瓦斯進行了深度研究，發展期具有極高的熱值，極易燃燒且燃后釋放二氧化碳，此特征使得瓦斯成為一種全新的生產能源[3]。在礦山開采前與開采中，將瓦斯抽采后投放于工業生產中，能夠進一步減少工業產業的生產成本，降低空氣污染的同時，提升經濟效益，最終實現雙贏。

2 礦井瓦斯抽采方法分析

2.1 開采層瓦斯抽采方法

在礦產能源開采過程中，進行瓦斯抽采主要包括以下方法：其一，采前預抽方法，該方法需在開采工作開展前將作業層中的瓦斯提前抽出，此種方法適用于煤層內通透性較強的采礦作業中，但是存在一定不足，即對于煤層的傷害較大。其二，邊采邊抽瓦斯，主要適用于礦內已經完成卸壓工作的煤層[4]。其三，將抽采方法強化，此種抽查方法適用于礦內通透性較差的煤層開采工作中，期間可將惰氣釋放到煤層底部區域，可選擇成本更低的二氧化碳，提升抽采效率。

2.2 頂板巷道抽采方法

頂板巷道抽采方法應用期間，主要在煤層頂板下方區域作業，且作業點選擇巖層裂縫較多的部位，在其上施工一條高位瓦斯抽排巷道，裂縫較多部位能夠有效促進瓦斯向外滲出，對于部分煤層裂縫數量比較多的礦層進行抽采時，可選用頂板巷道抽采方法。此外，頂板巷道抽采方法應用時對于抽采空間的密閉性要求較高，所以在高位瓦斯抽排巷道修建完成后，必須立即針對巷道進行密封處理，并于密封前將抽采管道埋設完成，同時還需確保抽風口的密閉性。

2.3 多煤層情況下采用鄰近層瓦斯抽采方法

對于部分礦山能源存儲量比較大的煤層進行瓦斯抽采時，需要針對煤層的性質進行分析，發現此類煤層相對比較疏松，表明煤層內部的空隙較大，且內部瓦斯流動性也比較強。面對此種采礦狀況進行瓦斯抽采時，可以選用鄰近層瓦斯抽采方法。方法執行前，需針對煤層內部瓦斯流動性加以抑制，利用人為在煤層中打孔的形式，將本煤層與相鄰煤層之間形成貫通，然后針對兩個煤層之間通透性、力的大小、礦井內實況進行綜合分析，最后選取適宜的方法將煤層中的瓦斯抽出。

3 礦井瓦斯抽采系統安全措施探究

3.1 降低抽采鉆場、鉆孔施工瓦斯危害性措施

在進行礦井瓦斯抽采時，為了確保抽采工作安全完成，需要針對抽采鉆場、鉆孔施工瓦斯危害性加以降低。在安全措施應用時，應該編制更具規范性的抽采作業流程，并確認相關施工安全措施是否做到位。進行煤層打孔作業期間，必須帶領專業瓦斯檢測人員參與作業，避免諸如無水打鉆類違規作業現象出現，如在打鉆期間出現噴孔問題，必須馬上暫停作業，并面向施工管理員進行問題反饋。

3.2 管路安全預防措施

進行抽采管路安全管理時，應該提前設置完成負壓測定裝置，對于截止閥門安裝也不能忽視，圍繞新敷設管道進行抽采密閉性檢測時，需同步針對既有管道進行定期密閉性檢測。對于新敷設的管道進行作業安全管理時，應該在管道旁設置相應的警示標示，可采用在新敷設管道外部涂刷紅色涂料的形式進行新舊管道的區分，提升抽采車輛運輸人員的警惕性[5]。此外，還需針對新敷設瓦斯抽采管道進行巡回性檢查，一旦發現側漏類問題及時更換新管道。

4 瓦斯應用安全預防措施

礦山開采企業在進行瓦斯安全管理時，為了進一步提升安全管理質量，首先需要做好的就是增加管理成本，針對固有的瓦斯抽采系統進行改良和優化，將更具先進性的工藝手段及設施應用到礦井瓦斯抽采工作中去。期間，進行抽采管道的布置時，必須嚴格按照抽采工程的施工標準推進，避免管道在抽采期間受到腐蝕、碰撞，提升防靜電和防腐蝕能力。此外，還應該在礦井泵站設置點安裝監控裝置，借此更加實時性的掌握瓦斯抽采期間煤層中的瓦斯濃度、負壓等參數值，提升抽采安全性。保證瓦斯在抽采和輸送階段的安全，確保被抽采的瓦斯能夠有效的利用。

5 結束語

通過對全文內容進行總結分析能夠得出，在礦井瓦斯抽采過程中，為了提升抽采效率，應該因地制宜，按照不同的開采環境、條件采用不同的抽采方法，確保抽采工作的高效性。此外，在進行礦井瓦斯抽采安全管理時，不僅應該針對抽采管道進行安全管理，同時應更加注重對于瓦斯本身毒性的關注，避免抽采期間出現瓦斯中毒類問題，提升開采生產率的同時，也為礦山企業經濟效益增長起到一定促進作用。

參考文獻：

[1]洪林，杜元紅，高大猛，等.厚煤層雙排順層鉆孔瓦斯抽采方法模擬及應用[J].礦業安全與環保，2018，045（005）：60-63.

[2]趙旭生，劉延保，申凱，等.煤層瓦斯抽采效果影響因素分析及技術對策[J].煤礦安全，2019，050（001）：179-183.

[3]舒龍勇，霍中剛，張浪，等.煤礦井下煤層瓦斯抽采半徑直接測定方法——瓦斯儲量法的建立與應用[J].煤炭科學技術，2018，046（008）：8-15.

[4]湯志鵬，鄭鵬先.張集煤礦瓦斯抽采負壓優化研究[J].內蒙古煤炭經濟，2019，270（01）：153-154.

[5]王目軍.桃園煤礦Ⅱ1024工作面瓦斯抽采方式及效果分析[J].幸福生活指南，2019，000（008）：0070-0070.